(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体と、前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線と、前記電線の端末において露出させた露出導体が接続される接続部を有する端子とを備えた端子付き電線であって、
前記接続部は、前記端子に設けられた前記露出導体を挿通可能な筒状部を、前記露出導体を挿通させた状態で、３００℃以上５００℃以下に加熱しつつ圧縮することにより形成される端子付き電線。
【請求項２】
前記接続部の断面積は、圧縮前の前記接続部に相当する部分の断面積に対して、３０％以上７０％以下である請求項１に記載の端子付き電線。
【請求項３】
前記接続部は、圧縮前の前記筒状部の外周形状に沿った形状の電極部を有する圧縮金型で圧縮することにより形成される請求項１または請求項２に記載の端子付き電線。
【請求項４】
アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体と、前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線と、前記電線の端末において露出させた露出導体が接続される接続部を有する端子とを備えた端子付き電線の製造方法であって、
前記端子に設けた前記露出導体を挿通可能な筒状部に、前記露出導体を挿通させたのちに、
前記筒状部を、３００℃以上５００℃以下の温度で加熱しつつ圧縮することにより、前記接続部を形成する端子付き電線の製造方法。
【請求項５】
前記接続部を、圧縮前の前記接続部に相当する部分の断面積に対して３０％以上７０％以下の断面積に圧縮することにより形成する請求項４に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項６】
前記筒状部を、圧縮金型で通電加熱しながら圧縮する請求項４または請求項５に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項７】
前記圧縮金型は、圧縮前の前記筒状部の外周形状に沿った形状の電極部を有する請求項６に記載の端子付き電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付き電線およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導体を絶縁被覆で被覆するとともに、端末において導体が露出する電線と、この電線の端末に接続される端子と、を備える端子付き電線としては、例えば、特許文献１に記載のものなどが知られている。
特許文献１に記載の端子付き電線においては、電線の端末において露出する導体に端子のワイヤーバレルが圧着されて電気的に接続されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような端子付き電線では、クリープ現象により、圧着したバレルが（圧着前の状態に）戻って、バレルと電線の露出導体との接触荷重が低下し、接続状態が悪化し接続抵抗が増大することがある。
【０００５】
特に、アルミニウム（合金）製の導体を備える電線では、端子との熱膨張率の差が大きいため、クリープ現象による影響を受けやすく接続状態が悪化しやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子との接続信頼性を向上させた端子付き電線およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するものとして、本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体と、前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線と、前記電線の端末において露出させた露出導体が接続される接続部を有する端子とを備えた端子付き電線であって、前記接続部は、前記端子に設けられた前記露出導体を挿通可能な筒状部を、前記露出導体を挿通させた状態で、３００℃以上５００℃以下に加熱しつつ圧縮することにより形成される端子付き電線である。
【０００８】
また、本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体と、前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線と、前記電線の端末において露出させた露出導体が接続される接続部を有する端子とを備えた端子付き電線の製造方法であって、前記端子に設けた前記露出導体を挿通可能な筒状部に、前記露出導体を挿通させたのちに、前記筒状部を、３００°以上５００°以下の温度で加熱しつつ圧縮することにより、前記接続部を形成する端子付き電線の製造方法である。
【０００９】
本発明において、端子と電線との接続部は、端子に設けた筒状部に露出導体を挿通させた状態として、加熱しながら圧縮することにより形成される。したがって、本発明においては、端子の筒状部が加熱により軟化した状態で圧縮されるので、加熱しないで圧縮するよりも、圧縮前の断面積に対する圧縮後の断面積の割合を小さくすることができる。その結果、本発明によれば、接続部を高圧縮の状態とすることにより、端子と露出導体との接触面積を大きくさせ、露出導体の酸化膜の破壊が促進されるので接続信頼性を向上させることができる。
また、筒状部の加熱温度が高すぎると、電線の絶縁被覆へのダメージや、端子の変形や、導体が溶けて細るなどの問題が懸念される。そこで、上記のような構成とすると、導体の材料であるアルミニウムの融点よりも低い温度で端子の筒状部を加熱軟化することができるので導体が細ることもなく、導体の酸化膜が破壊されやすくなり接続信頼性をさらに高めることができる。
【００１０】
本発明は以下の構成とするのが好ましい。
接続部は、圧縮前の接続部に相当する部分の断面積に対して、３０％以上７０％以下の断面積に圧縮されている構成とする。
このような構成とすると、露出導体と端子との接触面積を大きくすることができるとともに、高圧縮による導体の切断も起こりにくい。
【００１２】
前記筒状部を、圧縮金型で通電加熱しながら圧縮する構成とする。
このような構成とすると、熱効率に優れた方法で接続部を形成することができる。
【００１３】
前記接続部は、圧縮前の前記筒状部の外周形状に沿った形状の電極部を有する圧縮金型で圧縮することにより形成される構成とする。
前記圧縮金型は、圧縮前の前記筒状部の外周形状に沿った形状の電極部を有する構成としてもよい。
このような構成とすると、圧縮金型と筒状部との接触面積が大きくなるので、効率よく熱圧縮することができ、端子の変形も減らすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、端子との接続信頼性を向上させた端子付き電線およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の端子付き電線の斜視図
【図２】端子付き電線の側面図
【図３】端子に電線を挿通させる手順を説明する説明図
【図４】電線を挿通させた状態の端子（圧縮前）の斜視図
【図５】図４の端子を圧縮金型に配置する手順を示す斜視図
【図６】図４の端子を圧縮金型に挟んだ様子を示す斜視図
【図７】圧縮金型の正面図
【図８】他の実施形態で説明する圧縮金型の正面図
【図９】実施形態２の端子付き電線の斜視図
【図１０】端子付き電線の側面図
【図１１】接続部の長手方向に垂直な面における断面図
【図１２】端子の斜視図
【図１３】端子の長手方向に垂直な面における断面図
【図１４】電線を挿通させた端子を圧縮金型に配置した様子を示す斜視図
【図１５】図１４に示す状態の一部断面図
【図１６】圧縮前の接続部に相当する部分の長手方向に垂直な面における断面図
【図１７】電線を挿通させた端子を圧縮金型に配置する手順を示す斜視図
【図１８】電線を挿通させた端子を圧縮金型に挟んだ様子を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１の端子付き電線１０を図１ないし図７によって説明する。
実施形態１の端子付き電線１０は、図１に示すように、電線１１と、電線１１の端末１１Ａに接続された端子２０とからなる。以下の説明において、上下方向については、図２を基準とし、前後方向については、図２の左方を前方、右方を後方として説明する。
【００１７】
電線１１は、図１に示すように、導体１２の周囲が合成樹脂の絶縁被覆１３で覆われている。電線の端末１１Ａにおいては図３に示すように、絶縁被覆１３が剥ぎ取られ導体１２が露出している（「露出導体１２」に相当）。
導体１２は、多数（複数）の金属素線が撚り合わされた撚り線である。導体１２（金属素線）は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。
【００１８】
電線１１は、断面が円形であるが、端子２０と接続される端末１１Ａ部分の露出導体１２の一部が、加熱圧縮により六角形状に変形している。
【００１９】
端子２０は、相手側の端子（図示せず）と接続される平板状の端子接続部２１と、端子接続部２１の後方に連なり電線１１が接続される筒状の電線接続部２３とからなる。端子接続部２１の略中央部には、相手側の端子を接続する端子接続孔２２が設けられている。
【００２０】
電線接続部２３は、内部に電線１１の導体１２を挿通可能な筒状の形状をなしている（筒状部２３の一例）。本実施形態において、電線接続部２３は平板状の端子接続部２１から後方に連なる部分を筒状に変形させることにより形成されている。
【００２１】
電線接続部２３の長手方向における略中央部は、図２に示すように他の部分よりも圧縮されている。電線接続部２３は全域において導体１２と接触しているが、特に略中央部の圧縮された部分２４では導体１２との接触面積が大きくなっている。この圧縮された部分２４は本発明における接続部２４に相当する。接続部２４は、圧縮前の当該接続部２４に対応する部分２５の断面積（長手方向に対して直交する方向に切断した断面の面積）に対して３０％以上７０％以下の断面積に圧縮されており、六角形状をなしている。
【００２２】
端子２０を構成する金属材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。なお、本実施形態の端子２０を構成する金属板材の表面には、メッキ層が形成されている。メッキ層を構成する金属としては、例えば、スズ、ニッケル等が挙げられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。
【００２３】
次に、本実施形態の端子付き電線１０の製造方法について説明する。
図３に示す形状の端子２０を用意し、電線１１の端末１１Ａの絶縁被覆１３を剥離除去して導体１２を露出させておく。次に、図４に示すように、電線１１の端末１１Ａにおいて露出している導体１２（露出導体１２）を端子２０の筒状部２３に挿入する。
【００２４】
電線１１の露出導体１２を挿入した端子２０の筒状部２３を、図５〜図７に示す圧縮金型を用いて加熱・圧縮する。加熱圧縮の際には、端子２０の筒状部２３を、下側に配置される圧縮金型３２と上側に配置される圧縮金型３１との間に挟んだ状態とする（図５および図６を参照）。図６の状態としてから圧縮金型３０の通電部３３に電流を流して筒状部２３を通電加熱しつつ圧縮する。
【００２５】
電線１１の露出導体１２を挿入した端子２０の筒状部２３を通電加熱しながら圧縮することにより、端子２０の筒状部２３の一部が圧縮されて断面六角形状の接続部２４が形成され、図１に示す端子付き電線１０が得られる。
【００２６】
ここで、筒状部２３の通電加熱する際の加熱温度が高すぎると、電線１１の絶縁被覆１３へのダメージや、端子２０の変形や、導体１２が溶けて細るなどの問題が懸念される。そこで、本実施形態では、通電加熱の際の温度（放射温度計を用いて測定した温度）を３００℃以上５００℃以下とする。加熱温度をこのような範囲に設定すると、導体１２の材料であるアルミニウムの融点よりも低い温度で筒状部２３を加熱軟化することができるので、導体１２が細ることもないうえに、電線１１の導体１２の酸化膜が破壊されやすくなる。加熱温度は４００℃以下とするのが特に好ましい。
【００２７】
筒状部２３を圧縮する際の圧縮力は９８０Ｎ（１００ｋｇｆ）〜１９６０Ｎ（２００ｋｇｆ）とするのが好ましい。
【００２８】
なお、本実施形態においては、接続部２４の圧縮割合（圧縮前の断面積に対する圧縮後の断面積の割合）を３０％以上７０％以下とする。圧縮割合をこのような範囲とすると、露出導体１２と端子２０との接触面積を大きくすることができるとともに、高圧縮による導体１２の切断も起こりにくい。圧縮割合が３０％未満であると導体１２の切断が起こることがある。なお、筒状部２３を加熱せずに圧縮する場合、圧縮割合は概ね９０％が上限である。加熱せずに圧縮する場合に、圧縮割合を９０％未満とすると端子２０に亀裂が入るなどの問題が生じることがあるが、本実施形態のように、通電加熱により端子２０の筒状部２３を軟化させながら圧縮を行うと、亀裂の問題が生じないので、圧縮割合を７０％以下とすることが可能である。
【００２９】
次に本実施形態の効果について説明する。
本実施形態において、端子２０の筒状部２３が加熱により軟化した状態で圧縮されるので、加熱しないで圧縮するよりも、圧縮前の断面積に対する圧縮後の断面積の割合を小さくすることができる。その結果、本実施形態によれば、接続部２４を高圧縮の状態とすることができ、端子２０と露出導体１２との接触面積を大きくさせ、露出導体１２の酸化膜の破壊が促進されるので、接続信頼性を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、接続部２４は、圧縮前の接続部２４に相当する部分２５の断面積に対して、３０％以上７０％以下の断面積に圧縮されているから、露出導体１２と端子２０との接触面積を大きくすることができるとともに、高圧縮による導体１２の切断も起こりにくい。
【００３１】
また、本実施形態によれば、接続部２４は、筒状部２３を３００℃以上５００℃以下に加熱しつつ圧縮することにより形成されるから、導体１２の材料であるアルミニウムの融点よりも低い温度で端子２０の筒状部２３を加熱軟化することができるので導体１２が細ることもないうえに、導体１２の酸化膜が破壊されやすくなり、接続信頼性をさらに高めることができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、筒状部２３を、圧縮金型で通電加熱しながら圧縮するから、熱効率に優れた方法で接続部２４を形成することができる。
【００３３】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２の端子付き電線５０を図９ないし図１７によって説明する。
以下の説明において、上下方向については、図１０および図１５を基準とし、前後方向については、図１０の左方を前方、右方を後方として説明する。実施形態１と同様の構成については実施形態１と同じ符号を付して重複する説明は省略する。
【００３４】
本実施形態の端子付き電線５０は、図１５に示すように、圧縮前の筒状部５３の外周形状に沿った形状の通電部６４（電極部６４）を有する圧縮金型６０で圧縮することにより形成される接続部５４を備えるという点で実施形態１と相違する。
【００３５】
本実施形態の端子付き電線５０は、図９〜図１１に示すように、電極部６４に沿って圧縮され、断面（長手方向に対して垂直な方向における断面）の形状が略長円形状の接続部５４を有する。
【００３６】
端子付き電線５０の端子２０は図１２に示すように、実施形態１と同様の構成であり、端子２０を圧縮する前の接続部に対応する部分５５は図１３に示すような円環状をなしている。
【００３７】
本実施形態の端子付き電線５０の製造方法について説明する。
図１２に示す形状の端子２０を用意し、電線１１の端末１１Ａの絶縁被覆１３を剥離除去して導体１２を露出させておく。次に、図１４に示すように、電線１１の端末１１Ａにおいて露出している導体１２（露出導体１２）を端子２０の筒状部５３に挿入する。
【００３８】
電線１１の露出導体１２を挿入した端子２０の筒状部５３を、図１４および図１５に示す圧縮金型６０を用いて加熱・圧縮する。加熱圧縮の際には、端子２０の筒状部５３を、下側に配置される圧縮金型６２の電極部６４と上側に配置される圧縮金型６１の電極部６４との間に挟んだ状態とする（図１７および図１８を参照）。
【００３９】
本実施形態で用いる圧縮金型６０の電極部６４は、図１５に示すように、端子２０の筒状部５３の外周形状に沿った凹み部６４Ａと、凹み部６４Ａの両側に形成された扁平面６４Ｂと、を有する。本実施形態において、圧縮金型６１の電極部６４の凹み部６４Ａの凹み深さＰ１と、圧縮金型６２の電極部６４の凹み部６４Ａの凹み深さＰ２との和は、圧縮前の筒状部５３の厚み寸法Ｒよりも小さく設定されている（図１５を参照）。
【００４０】
上側の圧縮金型６１の電極部６４と下側の圧縮金型６２の電極部６４とを、図１８に示す状態としてから、圧縮金型６０の電極部６４に電流を流して筒状部５３を通電加熱しつつ圧縮する。この状態において、上下に配される電極部６４，６４の凹み部６４Ａ，６４Ａの全域は、それぞれ、筒状部５３の外周部分に接触し、この接触部分に通電電流が流れる。電極部６４に通電することにより筒状部５３が圧縮され、上下に配された電極部６４の扁平面６４Ｂ，６４Ｂ同士が接触状態となる。通電加熱の際の温度（放射温度計を用いて測定した温度）、圧縮力、および圧縮割合の好ましい範囲は実施形態１と同様である。
【００４１】
端子２０の筒状部５３の熱圧縮作業が終了すると、端子２０の筒状部５３の一部が圧縮されて、図１１に示すような断面形状が略長円形状の接続部５４が形成され、図９に示す端子付き電線５０が得られる。接続部５４を作成するのに用いる圧縮金型６０および接続部５４の形状以外の構成については、概ね実施形態１と同様である。
【００４２】
本実施形態は、実施形態１で説明した効果以外に以下の効果を有する。本実施形態によれば、圧縮前の筒状部５３の外周形状に沿った形状の電極部６４を有する圧縮金型６０により接続部５４を形成するので、圧縮金型６０と筒状部５３との接触面積が大きくなって、効率よく熱圧縮することができ、端子２０の変形も減らすことができる。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態２では、圧縮前の筒状部５３の外周形状に沿った電極部６４を有する圧縮金型６０を用いて作製した接続部５４を備える端子付き電線５０を示したが、図８に示すような、圧縮金型４０により形成した端子付き電線であってもよい。この圧縮金型の電極部４３（通電部４３）の凹み部４３Ａは、圧縮前の筒状部の外周形状には沿っていないが、熱圧縮により断面形状が略長円形状の接続部が形成される。
図８に示す圧縮金型４０は、図７で示した圧縮金型３０と同様に、上側の圧縮金型４１と下側の圧縮金型４２とからなり。各圧縮金型４１，４２は電極部４３を有している。
（２）上記実施形態では、通電加熱しながら圧縮することにより接続部２４を形成したが、筒状部２３を別の加熱方法により加熱しながら圧縮してもよい。
（３）上記実施形態では圧縮前の接続部２４に相当する部分２５の断面積に対して３０％〜７０％の断面積の接続部２４を示したが、接続部の断面積は圧縮前の断面積に対して７０％以上であってもよい。
（４）上記実施形態では、接続部２４を形成するときの筒状部２３の加熱温度を３００℃〜５００℃としたが、参考例として、３００℃未満であってもよいし５００℃よりも大きくてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０，５０…端子付き電線
１１…電線
１１Ａ…端末
１２…導体
１３…絶縁被覆
２０…端子
２１…端子接続部
２３，５３…電線接続部（筒状部）
２４，５４…接続部（圧縮された部分）
２５，５５…圧縮前の接続部に対応する部分
３０，４０，６０…圧縮金型
３１，４１，６１…上側の圧縮金型
３２，４２，６２…下側の圧縮金型
３３，４３，６４…通電部（電極部）
【図１】
0005741502.tif 000002
【図２】
0005741502.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005741502.tif 000013
【図１３】
0005741502.tif 000014
【図１４】
0005741502.tif 000015
【図１５】
0005741502.tif 000016
【図１６】
0005741502.tif 000017
【図１７】
0005741502.tif 000018
【図１８】
0005741502.tif 000019